[发明专利]电位差计实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种大学物理实验装置，主要涉及一种电位差计实验数据的采集、传送和实时处理系统，属于大学物理实验仪器领域。

背景技术

电位差计实验是大学物理实验教学的基本实验之一，主要涉及电学测量中直接精确测量电位差、测量电池电动势等实验内容。目前国内大多数高校采用的是滑线式电位差计，学生在实验过程中，通过移动滑动触头的位置，读取电阻丝的长度，在实验报告纸上记录数据，从而计算得到电位差或电池的电动势。

这样的实验过程存在三个问题，第一：对于学生的实验掌握程度不易了解，众所周知，学生之间的抄袭现象是普遍存在的，如果学生在实验后抄袭了他人的实验数据，并以此来提交实验报告，实验老师对此并不能及时发现，因为学生的数据记录过程完全是独立于老师的，这样导致的后果就是老师对于学生的实验掌握程度不能具有一个很好的了解，进而导致对于教学质量的评估出现偏差；第二，学生在数据记录过程中费时、费力，数据彼此间分立，容易产生错误；第三，实验教师对学生数据的处理多凭经验，在评分过程中不可避免的出现偏差。

本发明就是针对上述的问题而提出的，提供一种电位差计实验数据的采集、传送和实时处理系统，其能够实现传统电位差计的实验内容，而且方便准确的读取实验数据、传送实验数据和实时处理实验数据。在教学中，可以根据实验需要，随时更改实验内容，简单、易行。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供了一种电位差计实验数据的采集、传送和实时处理系统，包括：电位差计、嵌有单片机的电路板、蓝牙无线传输模块、液晶显示器、用于实验数据收集和实时处理的计算机和数据处理程序。

现有滑线式电位差计技术很成熟，在此不再进行赘述。本发明的特征在于：本电位差计实验仪上配有电子数显卡尺，该电子数显卡尺同单片机相连接，当学生需要记录数据的时候，按下“记录”按钮，单片机会将电子数显卡尺测量的数据内容实时传送给并显示在与其相连接的液晶显示器上。学生全部测量所需数据后，按“发送”按钮，包含上述数据和学生编号和姓名的数据包经蓝牙发射模块发送到老师的计算机上，再由计算机对数据进行后续处理。

通过上述装置，就解决前述的问题，每进行一次实验之后，学生都能实时的在显示器上看到该次的实验数据，也即望远镜所转过的角度，如果对于实验结果不满意，可直接将数据删除，重新进行实验，其最后看到的是一个整体的全部的实验数据；再者，学生每次实验完毕后，都需要将包含有个人信息的实验数据发送到老师的计算机上，能够保证老师看到每个学生原始的实验数据，有效的防止了学生之间抄袭现象的发生；第三，采用此系统，计算机程序将实验数据处理并存储后，可随时调用，作为教师在给定实验报告分数时的客观依据，从而进行方便、公正的实验评价。

附图说明

图1为电位差计结构示意图；

图2为电位差计实验装置数据的采集、传送和接收模块示意图；

在上述图中，R表示滑动变阻器，E表示电源，K表示开关，M和N表示滑动触头，En表示标准电池，Ex表示待测未知电池，K₁表示双刀双掷开关，G表示灵敏电流计，Rp表示保护开关，K₂表示开关，1表示标尺。

2表示电子数显标尺，3表示单片机，4表示显示器，5表示蓝牙发射模块，6表示配有蓝牙接收模块的计算机。

具体实施例

图1示出了本发明中电位差计实验的电路示意图，该部分与现有技术中的电位差计一致，本发明中在滑动触头N和标尺1间加装了电子数显卡尺2。

本发明的特征在于其还包括数据的采集、传送和接收模块。学生移动滑动触头N，当检流计G中电流为0时，按嵌有单片机的电路板上的“记录”按钮，单片机自动读取电子数显卡尺的读数，得到电阻丝的长度，并将该数据传输到一个与其相连接的显示器上，并且，嵌有单片机的电路板上还设置有“发送”按钮和蓝牙发射模块，通过按下所述“发送”按钮，所述蓝牙发射模块会将包含有学生信息和上述数据的数据包传送到老师计算机上的蓝牙接收模块，接收后在该计算机上存储和处理。

显示器：单片机芯片采集过来的数据，由一个8吋TFT液晶显示器将实验内容和数据全部显示出来。学生通过液晶屏观察的实验数据具有整体感，可以通过对比不同测量组的数据，判断实验中可能存在的操作错误。对于错误数据，可由嵌有单片机的电路板上的“删除”键直接删除。使用者还可以根据实验中数据多少的不同，选择不同的、合适尺寸的液晶显示器。